В детерминированном анализе динамическая реакция системы определяется в каждый момент времени. Процесс воздействия разбивается на малые дискретные временные интервалы (шаги) и на каждом интервале определяются динамические характеристики. Наиболее трудно при таком расчете определить жесткостные характеристики сооружения. Эти характеристики в значительной степени зависят от степени детализации расчетных динамических схем (или моделей — РДМ). При этом расчетные динамические модели могут существенно отличаться от соответствующих расчетных статических моделей (РСМ) по степени детализации.
Можно выделить три этапа развития динамических моделей неупругих систем для исследования строительных конструкций на динамические (в основном сейсмические) воздействия вне зависимости от применяемых материалов и конкретных конструктивных решений.
1. Модели в виде дискретной консольной системы (или модели первого поколения). Возникновение этой модели обусловлено необходимостью исследования сейсмостойкости зданий массовой застройки (в основном панельных), с одной стороны, и возможностями ЭВМ 70-х гг. — с другой. Неупругие свойства конструкции описываются обобщенными диаграммами, отражающими интегральные характеристики отдельных уровней сооружения. Обобщенные диаграммы, как правило, получены из натурных испытаний объектов строительства. Простота модели позволяет исследовать различные методы интегрирования уравнений движения, различные модели затухания, воздействия и т. д. В настоящее время эта модель применяется для проверки математических методов, а также для исследования взаимодействия основание — фундамент и элементов сейсмоизо-ляции.
2. Расчетные модели второго поколения, в которых прослеживаются свойства каждого конструктивного элемента. В этих моделях используются диаграммы деформирования отдельных элементов и узлов здания, полученные в результате экспериментальных исследований отдельных конструктивных элементов. Точность оценок по сравнению с первой моделью выше, а область применения шире. Применяются в основном для исследования рамных и рамно-связевых железобетонных каркасов, узловых соединений. Расчетные схемы принимаются в виде плоских рамных и рамно-связевых каркасов. Использование пространственных расчетных схем ограничивается сложностью диаграмм деформирования пространственных элементов.
3. Модели третьего поколения позволяют определить напряженно-деформированное состояние в характерных сечениях каждого элемента конструкции с использованием одноосных диаграммам деформирования материала. Матрица жесткости элемента формируется по-луаналитически на основании жесткостей характерных сечений. Модели используются для анализа динамической реакции железобетонных и стальных плоских и пространственных каркасных систем.
Развитие моделей происходит по схеме «группа элементов — элемент — сечение». И хотя применение этих моделей дает неплохие результаты, современный уровень развития вычислительной техники позволяет сделать следующий шаг — определение напряженно-деформированного состояния в любых точках элемента. Развитие метода конечных элементов и появление быстродействующих компьютеров позволяет осуществить этот этап.